北京時間11月28日消息，系外衛星是指在太陽系之外圍繞某顆行星——稱為“系外行星”——運轉的衛星。自2009年至今，美國國家航空航天局(NASA)的開普勒探測器和凌日系外行星巡天衛星(TESS)任務已經發現了將近4000顆系外行星，但天文學家只對一顆系外衛星進行了描述，并且仍然不確定它是不是一顆衛星。

2018年10月，美國哥倫比亞大學的天文學家大衛·基平(David Kipping)和他的研究生亞歷克斯·提徹(Alex Teachey)在《科學進展》(Science Advances)雜志上首次報告了這顆潛在的系外衛星。

利用NASA的哈勃太空望遠鏡，兩位研究者分析了系外行星開普勒-1625b(Kepler-1625b)飛過恒星時的觀測數據。這是一顆體積與木星相仿的行星，它在經過恒星時會遮擋部分光線。通過對恒星光變曲線的分析，就能確定行星的特征。

這種觀測方法被稱為凌日(掩星)法。天文學家正是利用該方法發現了數千顆系外行星。不過，在觀察開普勒-1625b飛過恒星前方的過程時，研究者發現了兩個驚喜。首先，這顆系外行星飛過恒星的時間比預計的早了1.25小時，這表明某些東西正在對其產生引力牽引作用。其次，在行星完全經過恒星前方之后，光變曲線中出現了一個很淺的缺口，這可能暗示著開普勒-1625b背后還拖著一顆衛星。

大衛·基平說：“我們已經盡可能排除了其他可能性，比如探測器誤差、系統中其他行星的活動，或者其他恒星的活動等，但我們無法找到其他任何一個假說，能解釋我們手上的所有數據。”

這顆潛在的系外衛星體積與海王星相當，大約為開普勒-1625b的三分之一。一般衛星的體積通常比它繞行的行星小得多，因此這樣的體積相當驚人。就目前的行星-衛星系統形成模型而言，這樣的衛星如果真的存在，那應該是非常罕見的。

據推測，開普勒-1625b的質量大約是木星的幾倍，而潛在衛星的質量可能僅是它的1.5%。這種質量比例類似地球和月球。在地月系統中，月球被認為是巖石行星碰撞的殘骸形成的。不過，天文學家認為開普勒1625b及其可能存在的衛星屬于氣態星球，并不是由巖石組成，因此這顆系外衛星可能是通過不同的過程形成的。

“我們現在還不能急著打開香檳慶祝，”亞歷克斯·提徹說，“但一切看起來很令人興奮，很吸引人，可能也很有說服力。”

在系外衛星上尋找生命?

一些科學家宣稱，系外衛星可能是“非常適合居住”的世界，這意味著它們是很好的生命演化場所。這是因為，這些衛星并不會局限于利用來自系統中母恒星的光能，相反地，它們能從其他地方獲取能量，例如：

反射光。來自附近行星的反射光或熱輻射可以提供長期穩定的溫度，并可能促進生命的演化和繁衍。

放射性元素。諸如鈾、氡等放射性元素可能存在于類似地球體積的系外衛星的巖層深處，隨著時間推移，這些元素緩慢衰變，將熱量釋放到衛星表面。

潮汐力。一顆大型系外行星——如木星或土星的體積——的引力可能會牽扯系外衛星，產生潮汐力，類似于月球對地球的引力作用產生的潮汐變化。當巖石組成的系外衛星表面受到系外行星引力的牽引時，所產生的熱量就能到達衛星表面。

在我們所處的太陽系中，大約存在著175顆衛星。其中許多衛星都具有上述特征，有兩顆還成為尋找外星生命的有力候選：木星的衛星歐羅巴(木衛二)和土星的衛星恩克拉多斯(土衛二)。

這兩顆衛星都具有冰凍的表面，覆蓋著由行星引力作用造就的蜿蜒條紋，溫度不超過攝氏零下128度。然而，就在它們表面以下幾公里的位置，都存在著巨大的液體海洋，含有超過地球水體總量的液態水。有液態水存在的地方，就可能存在生命。

其他系外衛星在哪里?

一些天文學家估計，銀河系中可能有很多這種具有亞表面海洋的冰凍衛星，它們的數量或許是類地行星的100到1000倍，但非常難以發現。

開普勒-1625b的母恒星距離地球約8000光年，這一距離使其從地球上看只是非常小的光點，但通過先進的探測技術，科學家能發現行星經過它前方時產生的微弱輪廓。對于開普勒-1625b的這顆衛星，由于它的體積很大，因此探測起來相對較為容易。然而，對于其他體積類似歐羅巴——相當于地球體積的四分之一——的系外衛星，探測它們在恒星前方經過時留下的信號“缺口”就不那么容易了。在目前的技術條件下，這些缺口太小，無法被清晰辨認。因此，想要找到更多的系外衛星，我們還需要多一點耐心。

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